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物理 高校生

物理 重心 重心の座標がこれで求められる仕組みがわかりません。

3-4 重心 ココをおさえよう! 大きさがある物体に対して、重力が,ある1点だけにはたらいて いると考えたとき,その点を重心という。 重心は、重力の作用点のことです。 大きさのある物体を、「質量がある(動)がたまって構成されている。 と考えると、各点には,それぞれ別々に重力がはたらいていることになりますね。 その別々にはたらく重力を, ある1つの点だけにはたらいているものと考えたと き、その点を重心と呼ぶのです。 重心にすべての重力がかかっているということですね。水) 重心は,物体を構成する質点の質量を my, m2,…,座標を(x, y), ( 2,y2)... として,以下のような座標として表されます。 つり合いを考え感 mx+m2x2+・・・ XG= mi +m2+... YG = miy + m2y2 +... m₁ + m₂+... がラクになります 感覚的にわかると思いますが、 球や棒や四角形といった, わかりやすい形(対称 性のある形)をした物体の重心は密度が一様であればその物体の中心や中点に なります。 では,不規則な形 (対称性がない形) の物体の重心は, どのように求めるのでしょうか。 せましょう。 求めかたにはいろいろありますが、基本的には ( ① 物体をわかりやすい図形(対称性がある図形) に分割する ② 分割した各図形の重心と、その部分の質量を求める (重心はすぐわかる) ③ 求めた各重心 各質量を、上の式にあてはめる という手順で、重心を知ることができます。 これを使って問題を解いてみましょう。

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数学 高校生

90の⑴なんで左辺1になるんですか?

0 +2-6an+1+5a"= +2an+1=5 (@z+1-an) az_a1=(2a+b1) -a1=a+b1=8 5/ an+2 20円+1=3a,+4(an+1-20m) この漸化式を利用して, am を求めてもよい。 (2) an+2+50円+1 +60=0を変形すると ゆえに よって an+2+2ax+1=-3(an+1+20m) ① また an+2+3an+1=-2(an+1+30m) ...... ② ① から, 数列 {an+1+20m)は初項a2+2a1=1, 公比-3の等比数列で an+1+2a„= (-3)"-1 ③ ②から、数列{n+1+30円)は初項a2+3ay=1, 公比2の等比数列で @n+1+30„= (-2)"-1 ...... ④ ③から an=(-2)"-1-(-3)"-1 an+2-6an+1+90=0を変形すると ゆえに、数列{an+1-2)は初項 8 公比5の等 比数列で an+1-a=85"-1 数列{an}の階差数列の第n項が 8.5"-1であるか ら、n≧2のとき -1 an=a+28.5-1=2+ よって a=2.5"-1 8(5"-1-1) 5-1 ..... 3 ③でn=1 とするとα=2が得られるから は n=1のときにも成り立つ。 bn=an+1-2an =2.5"-2.2.5"-1=6.5-1 (3) また an+2-3am+1=3 (am+1-3am) 数列{n+1-30m}は初項a2-3a1=1 公比3の 等比数列で an+1-30=3-1 + 88 90 (1) 1+10 + 102 +... + 10″ - 1 =1/08 (101) 両辺を 3 +1で割ると an+1 an 1 3*+1 3" 9 とする。 an 数列 3n は初項 3 ar 1 1 公差 の等差数列 [1] n=1のとき 3 , 左辺 = 1, = (10−1)=1 で よって an 1 3=+ +(n-1)/1=(n+2) 3" an=(n+2)・3”-2 (1) a2=2a1+b1 = 10, b2=3a1+4b1=30, 43=2a2+b2=50, b3=3a2+462=150 n+1=24n+6n ① +1=3a+46m ②から 1-9 an+1+bn+1=5(a+b) a+b1=8 二、数列{an+6m}は初項 8,公比5の等比 ③ 34+1-bn+1=34-bn T an+6=8.5"-1 -② から 3a-b„=3a-b1=0 3a,-b=0 ○から 4a,-8.5"-1 よって, n=1のとき, ① は成り立つ。 [2] n=kのとき①が成り立つ, すなわち 1 + 10 + 10° + . +10k-1 = 11/8(10^-1) と い と仮定する。 n=k+1 のとき, ① の左辺につ いて考えると,②から § 1+10+102+. = (10-1)+10* +10k-1 + 10k = (10-1+9-10) = (10k+1−1) よって, n=k+1のときにも①は成り立つ。 [1], [2] から, すべての自然数nについて ① は 成り立つ。 (2) 13+25 +3.7 + ・・・・・ +m(2n+1) a=2.5"-1 ④から 6=34=6.5-1 =oon(n+1)(4n+5) ① とする。 [1] n=1のとき の解法でも {a}{bm)の一般項を求める 左辺 = 1.33 8 きる。 右辺 = 12・1・(1+1)-(4-1+5)=3

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物理 高校生

単振動 (2)でばねの力はk(a+b)にはなりませんか?l -xになる理由がわかりません。

図に示すように, 水平面と角度0をなす滑らかな斜面に沿って自然長][m], ばね定数 [N/m〕 のばねが置かれている。 そのばねの左端は固定されており,右端には質量 M[kg]の 板が取り付けられている。 斜面上でこの板の上に質量m[kg] の小球を乗せる。重力加速度を 9lm/s2] とし,ばねの質量,板の厚み、小球の大きさ、空気抵抗は無視できるものとする。 (1) ばねは自然長からs [m] だけ縮んだところで釣り合った。s をk, m, M, g, 0 を用い て表せ ばねをつり合いの位置から更にd[m] だけ縮めて静かに放す。 dが小さい場合には小球は板から離れず斜面上で振動を始めた。 (2) 板と小球の運動方程式をそれぞれ示せ。但し、斜面に沿ってばねの固定点から測った板 及び小球までの距離を〔m〕 とし, 板と小球との間に働く抗力の大きさを N[N], 斜面に 沿った上向き方向の板及び小球の加速度を α[m/s2] とする。 (3)抗力Nをm,M, g, 0, k, l, xを用いて表せ。 (4)この振動の周期を求めよ。 dが大きい場合には小球は板から離れて飛び出した。 5) 小球が板から離れるときのばねの長さを求めよ。 5) 小球が板から離れるときの速度をm, M, k, d, s を用いて表せ。 I 板 小球 www.fbo

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物理 高校生

(1)や(4)の力の向きなどが分からないので図とかで説明して欲しいです

きさは 122. 〈一様な磁場内の荷電粒子の運動〉 真空中にx軸, y 軸, z軸をとる。 図1のように xy平面を紙面上 にとると,軸の正の向きは紙面に垂直で,裏から表への向きとな る。y軸の正の向きに磁束密度の大きさ B[T] の一様な磁場が存在 する。この磁場中における, 質量m[kg], 電気量 Q [C] (Q>0) の 荷電粒子Aの運動を考える。 重力の影響はないものとして,次の問 いに答えよ。 図 1 荷電粒子Aを原点Oからx軸の正の向きに初速度の大きさ” [m/s] で打ち出したところ 荷電粒子Aは円運動を行った。 (1) 原点Oから打ち出された直後の荷電粒子Aが磁場から受ける力の大きさを,m, Q, B, u のうち必要なものを用いて表せ。 また, その向きを答えよ。 (2) 荷電粒子Aの円運動の ① ② 3 Z4 4 ZA 軌跡を表す図として最も 適切なものを,図2の① ~④から1つ選べ。 ただ し、 図2の軌跡にそえた 矢印は荷電粒子Aの運動 x x 図2 の向きを表している。 また, 図2の①,②では,軸は紙面に垂直で, 裏から表の向きを正 の向きとしている。 図2の③ ④ では, y軸は紙面に垂直で、表から裏の向きを正の向き としている。 (3)荷電粒子Aの円運動の半径および周期を,m, Q, B, ひのうち必要なものを用いてそれぞ れ表せ。

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